Учёные сделали значительный шаг в развитии фотовольтаики: комбинация перовскитовой верхней ячейки и кремниевой нижней достигла рекордной эффективности 33,1%. Как отмечает КТРК, на основе публикации SciTechDaily, исследователи из KAUST, Университета Фрайбурга и Института солнечных энергосистем Фраунгофера впервые смогли качественно пассивировать перовскитовый слой на текстурированной кремниевой подложке с пирамидальной структурой. Этот прорыв приближает технологию к промышленному применению.
Ранее пассивация эффективно применялась в основном на плоских архитектурах, но группа учёных во главе с доктором Уссамой Эр-Раджи из Fraunhofer ISE сумела использовать соединение 1,3-диаминопропан дигидроиодид, обеспечившее равномерное покрытие даже на неровных поверхностях. Это позволило не только повысить коэффициент заполнения и проводимость ячейки, но и достигнуть рекордного значения КПД.
Ключевое отличие технологии
Пассивация в кремниевых ячейках воздействует лишь на верхние слои, тогда как в перовскитовых — охватывает всю толщу абсорбера, что ведёт к дополнительному росту эффективности. Этот эффект исследователи назвали «глубоким полевым воздействием». Благодаря этому удалось достичь напряжения холостого хода в 2,01 вольта, что стало важным технологическим достижением.
Учёные подчёркивают, что подобное решение стало возможным именно на текстурированных подложках, стандартных для массового производства кремниевых солнечных панелей. Ранее эта особенность усложняла процесс нанесения перовскита, но теперь задача была решена.
Значение для солнечной энергетики
По словам профессора Стефана Де Вольфа из KAUST, работа закладывает фундамент для дальнейших исследований в области тандемных солнечных элементов. Полученные данные позволяют глубже понять процессы преобразования света в электричество и открывают путь к созданию ещё более производительных конструкций.
Профессор Штефан Глунц из Университета Фрайбурга и Fraunhofer ISE отметил, что пассивация уже стала ключевым фактором для повышения эффективности промышленных кремниевых панелей, и теперь аналогичный подход может радикально улучшить тандемные решения. Этот шаг может приблизить массовое внедрение новой технологии в мировой энергетике.
Поддержка и проекты
Работа стала продолжением исследований в рамках lighthouse-проекта MaNiTU, а также проектов PrEsto и Perle, финансируемых Федеральным министерством экономики и энергетики Германии. Опубликованная статья в журнале Science подчёркивает значимость открытия для глобального перехода на возобновляемые источники энергии.
Напомним, ранее мы писали о том, что смартфоны получат новые возможности отображения.
